用双轴拉伸制造塑料管的方法技术

制造塑料管的方法，按照这种方法，在成形筒（２）中，把管坯温度升到其分子取向温度附近，除了利用热膨胀之外，还利用在管子的一端形成一个鼓泡并控制这个鼓泡移动到管子另一端并利用纵向拉伸，使塑料管（Ｔｅ）因径向膨胀而经受双轴向拉伸，此成形筒的内径等于所需要的塑料管（Ｔ）的直径，此方法的特征在于：径向膨胀至少是在两个阶段进行的，即：第一阶段，在这个阶段管坯（Ｔｅ）胀大到中间直径（Ｄｉ），此中间直径是由插入在成形筒（２）中的双壁罩体（２１）所确定的，而在罩体（２１）的双壁之间有热的流体在循环， 并且，接着把罩体（２１）逐渐地从成形筒（２）中取出来，以便在第二阶段让塑料管径向膨胀到成形筒（２）的内径，并让该管子纵向膨胀，此成形筒（２）从外部被冷却。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及的是一种制造塑料管的方法，根据这种类型的方法，在成形筒中，把管坯的温度升到其分子的取向温度附近，除了利用热膨胀以外，还利用在管子的一端形成一个鼓泡并控制这个鼓泡移动到管子的另一端以及利用纵向拉伸，而使管坯因径向膨胀而经受双轴向拉伸，其中成形筒的内径与所需要塑料管的直径相等。这种方法能制造分子取向的塑料管，这种管子的力学特性得到改善。GB-A-1,432,539讲述了这样一种形式的方法，但是它却难以用在长的管子上。实际上，在加压过程中，在许多地方经常同时开始胀大(形成鼓泡)并因而开始分子取向；这种难以控制的现象会在纵向上产生大的厚度变化，甚至会在两个膨胀前沿相遇处产生皱折。US-A-4,098,857能在模子内部用一个紧裹着管坯的套筒来改善上面提到的双向方法。在操作开始时，此套筒约束着径向膨胀，然后逐渐取出此套筒，以便能让拉伸区域前进。EP-B-0,072,064也使用了这样一个紧围着管坯的套筒，在制造过程中，把此套筒逐渐取出来，并提供了一个反压系统，用来调节套筒的轴向位移，套筒的一端(在拉伸时与管坯的壁相接触)上装有加宽截头圆锥形的环形活塞。管坯的这种纵向拉伸主要是通过套筒沿管子相对位移时在管子的横截面上的摩擦得到的。这种解决方案，的确能控制鼓泡的位移，但却产生摩擦力，来保证纵向拉伸；然而现在已经知道，精确控制两个运动部件之间的摩擦力是不容易的，以至于沿此管子的纵向拉伸可能会明显不同。此外，套筒相对于塑料管外表面的摩擦可能会在这个表面上产生外观缺陷。EP-A-0,404,557的目的是提供了一种对管坯纵向拉伸的可靠控制，在上面提到的方法中就没有这种控制。管坯的与鼓泡最初生成的地方相对着的一端锁定在一个活塞中，此活塞向管坯上施加一拉伸力，使得不再需要管坯和套筒之间的摩擦来保证这样的拉伸力。按照EP-A-0,404,557所给出的方法因而可能在管子的整个长度上来改善纵向拉伸率的均匀性。然而，为了能在条件好的情况下进行塑料管的拉伸，必须利用热的流体使管子升温到并保持在适当的温度上，这个温度接近其分子取向的温度，按照EP-A-0,404,557，这种热流体不仅在塑料管坯中循环，而且围绕着此套筒循环。这种绕着此套筒通过的热流体直接与成形筒的内表面相接触，因而使之保持在较高的温度上。在径向膨胀的最后，按照EP-A-0,404,557所述，管坯的塑料与成形筒的热的内表面相接触，不会很快变硬，不出所料，即使是冷的流体在塑料管中循环也是如此。管子外层这种较慢的冷却，使得增加了成形周期的持续时间，并使此方法的生产率降低。本专利技术的目的首先是提供一种方法，这种方法能克服这些缺点并能明显地改善其生产率。按照本专利技术的这种方法其特征在于径向膨胀至少是在两个阶段进行的，也即第一阶段，在这个阶段管坯胀大到中间直径，此中间直径是由插入在成形筒中的双壁罩体所确定的，而在罩体的双壁之间有热的流体在循环，以及，接着把罩体逐渐地从成形筒中取出来，以便在第二阶段让塑料管径向膨胀到成形筒的内径，并让该管子纵向膨胀，而且成形筒是从外部冷却的。带有内部的热流体循环的双层壁的罩体的存在使得能保持管坯的温度，避免了直接对成形筒内表面加热，依此，成形周期的持续时间减短了，生产率提高了。按照本专利技术的另一个方面，这个方面可以独立使用或与上面的方面联合使用，本专利技术的目的是使管子在整个长度上的径向膨胀均匀，尽管这种膨胀很大。更可取的是，本专利技术的目的同时也是提供一种方法，这种方法使得能在管子的一个端部做上一个套节，这个套节上有一个凹槽，用于接收一个密封垫圈，而同时保证在其整个长度上，包括在套节区域上，得到管子的厚度几乎不变。此外，本专利技术的目的是提供一种方法，这种方法实践起来比较简单而且经济。本专利技术的这另一方面是以增加内部压力而引起管坯的膨胀现象的分析和以对管子厚度中产生的实际应力的考虑为基础的。附图中的附图说明图1在横坐标上画出了塑料管受到内部压力(在分子取向温度附近)时以百分比表示的直径变化，内部压力的值画在纵坐标上，可以看出，直径的变化分为几个步骤-第一步，相应于基本是直线的上升部分，特点是随着内部压力的增加，管子的直径均匀增加到大约30％；-第二步，在这一步中，壁中的应力通过最大值，然后很缓慢地下降，以便稳定在一恒值上，而这时直径却在增加这就是鼓泡现象。这种现象可能以第三步来结束，在第三步，壁中实际的应力值微微下降。因而对于制作而言，为了开始一个鼓泡，不可避免地要把管中的内部压力增加到临界值，然后稳定此压力，以避免管子快速爆破。在相应于管子直径均匀增加的第一步中，由膨胀导致的周边伸长低于或等于管子材料的屈服点。在相应于鼓泡现象的第二步中，周边伸长超过管子材料的屈服点。为了使膨胀现象尽可能均匀，按照本专利技术第二方面的这个方法的特征是径向膨胀至少是在两个阶段实现的，也即第一阶段，在这个阶段，管坯均匀地胀大到一个中间直径，此直径小于成形筒的内径，为此，周边伸长低于或等于管子材料的屈服点，这个第一阶段实际上是没有任何纵向拉伸地进行的。以及至少一个另一阶段，用来通过纵向拉伸向成形筒的内径过渡。更可取的是，此中间直径是通过把滑动罩体插入到成形筒中来确定的，此罩体的内径等于此中间直径，而在第一膨胀阶段以后，把这个罩体逐渐地从成形筒中取出来，以便允许第二阶段的径向膨胀。管子的纵向拉伸主要是在第二阶段进行的，这主要是通过把管坯的两个端部锁定在相应的夹紧机构中以及使夹紧管子一端的机构远离夹紧管子另一端的机构的位移而得到的。在塑料管的外壁和罩体的内壁之间通入加压的气体，特别是压缩空气，是有利的，以便在取出罩体时，使这两部分相互容易滑动，避免了不希望的摩擦。最好是，在成形筒中，在滑动罩体的完全嵌入在成形筒中的一端和桶的相邻一端之间留有一自由空间，这个自由空间使得可能通过增加管坯中的内部压力而产生鼓泡，而不必要预先移动滑动的罩体。在产生鼓泡时，把塑料管的远离鼓泡形成区的那端推向这个区域，以便增加材料的厚度，能使得到的鼓泡的厚度大致等于管子剩余部分的厚度。在管子的一端形成鼓泡的时候，在塑料管上制作了一个套节是有利的，而此套节带有用于接收密封垫圈的沟槽。最好是，当鼓泡的壁与套节模子的壁接触时，把管子的相邻端推向此套节，以便在用于接收密封垫圈的凹槽区域得到的壁厚基本等于套节和管子其余部分的厚度。有利的是，此成形筒是从外部用喷液或调节来冷却的。本专利技术同时涉及的是一个实现上述确定的方法的设备，这个设备包含有一个其中嵌入了管坯的成形筒，以及关闭及夹紧此管坯每一端的机构，还有用于使流体，特别是液体在管坯中循环并使此液体压力改变的机构，其特征在于这个设备包含一个双层壁的罩体以及使热的流体，具体地讲是靠近取向温度的流体在此罩体中循环的机构，此罩体滑动地安装在成形筒中，并通过其内径确定了一个中间膨胀直径，此罩体环绕着管坯的一端，而该端上装有夹紧机构，此夹紧机构形成能滑动地安装在此罩体中的一个活塞，该端同时又与一柱体连成一体，此柱体伸出超过了罩体的这一端，还分别为罩体以及装有活塞的柱体设置了使其独立滑动的驱动机构。装在柱体端部上的活塞最好包含有通过机构，用来向塑料管的外壁和罩体的内壁之间通入加压气体，特别是压缩空气，使它们的相对滑动容易。有利的是，在成形筒的与装有活塞的柱体相对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：B·普雷沃塔特，J·J·阿克特，
申请(专利权)人：阿尔法康公司，
类型：发明
国别省市：